通过超尺寸隔膜泵输送乳剂炸药料 本发明涉及用超尺寸隔膜泵将乳剂炸药料(以后称作“乳剂料”)送入炮眼中的系统与方法，这种隔膜泵为泵送的乳剂料提供了较恒定的流率，由此最大限度地减少了输送过程中的波动。更具体地说，这种系统与方法包括有所具能力显著高于此乳剂料的预定流率的超尺寸隔膜泵，再结合一喷水系统，此喷水系统在泵送的乳剂料和用来将该料送入炮眼的输送软管内表面之间提供润清的环形加压水流。通过使流动波动最少化，提供了用于将乳剂料送入炮眼的安全、简便和易于操作的系统与方法，此外，这种隔膜泵是在能提高安全度的较低压力下工作。
发明背景
本发明的乳剂料包括用作采矿或施工中的炸药或爆破剂的水油相乳化剂，它们是本项工艺中周知的。例如参看美国专利NO.4931110与NO.5686685(以后简说为’685)，其中公开了用于由气压输送乳剂炸药。’685专利在描述了由于泵送乳剂炸药的先有工艺方法后，公开了包括有用于在压力下保持乳剂炸药的加压容器的系统，此乳剂炸药然后由压缩空气从该容器中送出，通过喷水系统提供环绕此挤压出的乳剂炸药的环形加压水流。这种系统虽然满足了其他先有工艺泵送系统涉及到的安全因素，但它一般要求较高的泵送压力和动态作业，而加压的乳剂容器则是较昂贵和苯重的设备。此外，加压的乳剂容器有很大的容积，加大了与压缩气体相关的潜在安全事故的可能性。
相反，本发明的系统与方法保留了’685专利系统的低压优点，但是采用了便宜得多地设备，特别是不需要价昂和较大容积的压力容器。再有，本发明的乳剂料流率在涉及到炮眼装料的重复的起动与停止操作中，与’685专利系统的情形相比要出奇地更为恒定和可靠。超尺寸的隔膜泵则是提供这种恒定流的关键装置。
发明概述
本发明包括用于将乳剂料输送到炮眼内的地下的或地面上的输送系统，此系统还包括：
(a)一用于保持乳剂料且有一出口的仓；
(b)与上述仓的出口以及与一动力源相连的超尺寸隔膜泵，用于从该仓并在较恒定的流率下通过一出口从该泵送该乳剂料，
(c)与上述泵的出口相连，用来形成围绕此乳剂料的环形水流的一喷水器；
(d)用于给此喷水器提供水的一加压水源；
(e)有选择地用来将痕量放气组份从隔膜泵下游而最好是从喷水器上游引入乳剂料中的装置；
(f)从喷水器延伸用于将乳剂料输送入炮眼中的一输送软管；以及
(g)有选择地在上述软管端部或端部处的混合装置，用来将上述有选择的痕量放气组份混合入该乳剂量中。
这样的输送系统安全、可靠且易于操作，并能使流动波动减至最少。
附图简述
图1是本发明的输送系统的流程图。
发明详述
参看图1，它是本发明的输送系统的流程图。用于保持乳剂料的仓或漏斗1具有通过开/关阀3与一超尺寸隔膜泵相连的出口2。此超尺寸隔膜泵4最好是本领域中周知的双隔膜型。这种泵的有代表性制造厂包括Wi1don、Yamada与Versa Matic。这里所谓“超尺寸”的隔膜泵是指这样的隔膜泵，它所具有的能力至少大于输出的乳剂料预定流率的约3倍。隔膜泵4的乳剂料流率的波动偏离平均流率最好是小于±50％以使流动波动减至最小。
从隔膜泵4延伸出的流出管线5最后进入喷入器6。正如本领域中周知的，喷水器6可用来在水从其喷出时形成围绕乳剂料的一个薄的加压水环形套。这样的水套润滑着通过输送软管7而进入炮眼(未图示)的乳剂料流。
用于喷水器6的加压水源最好由水槽8提供。这种水的水压最好比隔膜泵4的压力至少约大10PSi。图中还示明了开/关阀9、止回阀10与流量计11。
作为选择，可将痕量气体槽12与13中的痕量化学放气组份，从隔膜泵4的下游而最好是从喷水器6的上游，通过痕量气体注入接头14引入此乳剂流内。图中同时示明有开/关阀15与16、止回阀17与18以及流量计19与20。这些痕量组份由位于输送软管7端部或其附近的备择混合喷嘴21混合到此乳剂之内。正如本领域所周知的，化学放气组份最好包括硝酸钠的酸性溶液和水溶液，它们在乳剂料中起化学反应而产生气泡。乳剂料中则最好有放气促进剂例如硫氰酸酯以促进此放气反应。在这类化学放气组份之外或取代这种组份，可以添加玻璃、塑料或珍珠岩制的空心球来减小密度和提供敏化性。
下面用例子进一步说明本发明。
例1
在所进行的试验中，启动本发明的地下输送系统给地下炮眼加乳剂炸药料。180加仑的乳剂仓加有约1800磅的粘度为23000cp的乳剂量。将3英寸Versa-Matic超尺寸隔膜泵连接到压力设定到90Psig下的气源。将一个10加仑的水槽和两个2加仑的痕量放气组份仓以空气加压到100Psig。此加压了的水按乳剂料重量2％的比例提供给喷水器。放气组份则按乳剂料重量0.5％的比例添加。用此系统对包括55个1.75英寸直径×8英尺深的炮眼的采矿炮眼组加炸药。乳剂料是在65磅/分的流率下通过60英尺长的0.75英寸直径的输送软管泵送入。初始的乳剂料密度为1.21g/cc，此乳剂料经化学放气到最后的引伸密度1.05g/cc。每个孔的装料需用4～5秒。这一系统在各个装料孔之间允许搁置10秒～约20分而不影响到环形水套。在隔膜泵的每一行程中都会经历短时间的脉动或波动。平均每1.9个孔将发生一次脉动或波动。
例2
应用例1中所述系统进行了第2个试验。乳剂料仓经五次加料与再加料，每次添加约1500磅的粘度为29000的乳剂料。超尺寸隔膜泵供给的压力的85Psig而喷水压力设定为100Psig。此系统用来给包括117个2.5英寸直径×24英尺深的炮眼的一组炮眼加料。乳剂料以120磅/分的流率通过60英尺长的1.0英寸直径输送软管泵送。每个孔约需用24～29秒来装填。本系统允许搁置10秒～约20分而不影响环形水套。隔膜的每一行程中都会经历短时期的脉动或波动。平均每个孔将发生3.7次脉动或波动。
例3
应用例1中所述系统进行了第3个试验。乳剂料仓添加约1800磅粘度约33000cp的乳剂料。超尺寸隔膜泵供给的压力设定为90Psig而水槽加压到1000Psig。此系统用来给包括55个1.75英寸直径×12英尺深的炮眼的炮眼组加炸药。乳剂料是在80磅/分的流率下通过60英尺长的0.75英寸直径的输送软管泵送入。每个孔约需用5～7秒来装填。本系统允许搁置10秒～约20分而不影响环形水套。隔膜的每一行程中都会经历短时间的脉动或波动。平均每1.2个孔发生一次脉动或波动。
在以上所有的例子中，这些炮眼组是相继以恒定和可靠的流率加料，而只有最少次数和最少强度的脉动和只需低的工作压力的。
尽管本发明业已参考某些说明性例子和最佳实施形式作了描述，但内行的人是容易了解到各种改型的，而任何这类改型则应包括在后附权利要求书所列出的本发明的范围之内。